JPH02168575A - 密閉形クラッド式鉛電池 - Google Patents

密閉形クラッド式鉛電池

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JPH02168575A
JPH02168575A JP63323027A JP32302788A JPH02168575A JP H02168575 A JPH02168575 A JP H02168575A JP 63323027 A JP63323027 A JP 63323027A JP 32302788 A JP32302788 A JP 32302788A JP H02168575 A JPH02168575 A JP H02168575A
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塩見 正昭
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俊明 林
Katsuto Takahashi
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はクラッド式正極板を用いた密閉形鉛電池の設置
に関するもので、特に放電性能およびサイクル寿命性能
の優れた密閉式191池を提供することを目的とするも
のである。
従来の技術 一般に正極板にクラッド式極板を用いた電池は正極活物
質をチューブで包み、圧迫しているため、充放電を繰り
返しても活物質の脱落がなく、ペースト式極板を用いた
電池に比べ寿命性能がすぐれていることが知られている
。従来このクラッド式鉛電池を密閉化する場合、s墓0
2やAl103などの無I!i酸化物を添加したゾル状
希硫酸を電池内でゲル化させて密閉形クラッド式鉛電池
を製造していた。
発明が解決しようとする課題 しかし、このようなゲル状電解液は、硫酸分がゲルに包
み込まれて、しつかり固定されているため拡散しがたく
、特に高率放電時の放電容量は従来の開放型液式電池に
比べるとかなり低下する。
また、充放電サイクルを繰り返すうちにゲル状電解液に
ひびわれが生じたり、大きな六が生成し、正極板との接
触面積が減少するために、正極活物質が部分的に高電流
密度で充放電を受けるようになり、正極活物質の劣化が
急速に進み、液式電池に比べるとサイクル寿命性能が大
きく劣るという欠点を有していた。
n題を解決するための手段 本発明は正極板にクラッド式極板を用いた密閉形鉛電池
において、高率放電性能および寿命性能を向上させるこ
とを目的とするもので、その要旨は、極板とセパレータ
の隙間および極板群の周囲に二酸化ケイ素の微粉末の造
粒物を充填し、正極板、負極板、セパレータおよびこの
二酸化ケイ素造粒物に電解液を保持させて、いわゆるリ
テーナ式の密閉電池を製造することにある。
実施例 以下、本発明による密閉形鉛電池を図面を用いて説明す
る。
[実施例1] 第1図は本発明密閉形クラッド式鉛電池
の要部横断面図である0図において1はクラッド式正極
板、2はペースト式負極板、3はセパレータ、4は充填
された二酸化ケイ素粉末の造粒物であり、これら極板群
および造粒物には電解液が吸収保持されている。
電池は極板高さ7011Ilのクラッド式正極板3枚と
ペースト成員極板4枚とで構成し、セパレータには平均
繊維径が5μmのガラス繊維をシート状にしたものを使
用した。この電池に平均粒子径が約100μmの二酸化
ケイ素粉末の造粒物を充填し、希硫酸を注液、充填する
ことにより遊離液のほとんどない本発明によるリテーナ
式電池Aを作製した。比較のために二酸化ケイ素粉末の
造粒物を入れずに希硫酸またはコロイダルシリカを12
%含む希硫酸を注液した、いわゆる液式電池Bおよびゲ
ル式電池Cも製作した。
試験は、初期容量状@ (2HR)および充放電サイク
ル試験(放電深さ75%、充電量110%)を行って各
電池性能の比較をした。第1表にその結果を示す。
第1表 第1表から明らかなように本発明による電池Aは従来の
ゲル式電池Cと比べて初期容量で約30%。
寿命性能は約2倍増大した。また、液式電池Bと比べて
も、はとんど遜色のない性能を示した。このように本発
明品が優れている理由を明らかにするため500〜uk
44池A、B、Cの一部を放電後解体し、正極板におけ
る放電生成物pbso、の分布を調査した。第2図にそ
の分布の様子を示す1図から明らかなように本発明品A
と液式電池Bの正極板では、pbso、が均一に生成し
ているのに対し、従来のゲル式電池Bではが著しく不均
一に生成し、特に格子近くにpbso、が多く生成した
このように、本発明品Aでは液式電池Bと同様正極板に
電解液が均一に接触して均一な放電が行われていること
がわかる。しかし、従来のゲル式電池Bではおそらく電
解液が正極板の一部にしか接触已ていないために均一な
放電がおこっていないと考えられる。
[実施例2] 実施例1に示した本発明による電池にお
いて、二酸化ケイ素微粉末の造粒物の平均粒子径を1〜
1000μlまで変えると共に、0〜10W1%のコロ
イダルシリカを入れた希硫酸を注液して電池を製作し、
実施例1と同じ試験に供した。
第3図は造粒物の粒子径と放電容量、寿命性能との関係
を示す特性図、第4図は電解液中のコロイダルシリカ量
と寿命性能との関係を示す特性図である。二酸化ケイ素
造粒物の粒子径が10μ11〜500μlの範囲をはず
れると放電容量や寿命性能が著しく低下した。500μ
m以上の粒子径の二酸化ケイ素造粒物を使用し、電解液
にコロイダルシリカを添加しない場合に寿命性能が悪か
ったのは、粒子径が大きいため、極板とセパレータの隙
間に二酸化ケイ素造粒物が充分充填されず、電解液を保
持しに<<、充放電サイクルが進むにつれて電解液が上
下で濃度差を生じる、いわゆる成層化現象を生じたため
と考えられる。しかし、この電池の電解液に増粘剤とし
て0.1〜9%の範囲でコロイダルシリカを添加すると
寿命性能は著しく改善され、従来のゲル式電池よりも優
れた性能が得られた。10μm以下の粒子径の二酸化ケ
イ素微粉末の造粒物を充填した場合に性能が悪かったの
は、粒子径が細かすぎて電解液が内部まで浸透できなか
ったためであり、これは電解液を注入する時、電池を減
圧状態にするとか、二酸化ケイ素微粉末造粒物の充填密
度を下げるなどの工夫を行えば改善できるものと思われ
る。
[実施例3〕 実施例1に示した本発明による電池にお
いて、極板高さを70〜1000niまで変えた電池を
製作し、従来のゲル式電池と比較して寿命性能を調べた
。第5図は極板高さと寿命性能との関係を示す特性図で
ある。極板高さが100nlをこえると、寿命性能が著
しく低下してゲル′電池より劣っていることがわかる。
これは、本発明品では極板高さが増すにつれて電解液が
上下方向で成層化現象を生じているためと考えられる。
そこで極板高さが10QOmmの電池について、電解液
にコロイダルシミ力を0〜towt%まで入れて、その
効果を調べた。第6図はコロイダルシリカ量と寿命性能
との関係を示す特性図である。コロイダルシリカを0.
1%以上入れると寿命性能が著しく改善され。
ゲル式電池以上の性能が得られた。
なお、本実施例ではセパレータとしてガラス繊維セパレ
ータを用いたが、合成樹脂製セパレータやパルプセパレ
ータを用いた場合でも従来のゲル式電池よりも良好な性
能が得られた。
発明の効果 以上のべたように本発明による密閉形クラッド式鉛電池
は従来の密閉形クラッド式正極板に比べて放電容量およ
びサイクル寿命性能を著しく改善することができ、その
工業的価値は極めて大きいといえる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明密閉形クラッド式鉛電池の要部横断面図
、第2図は正極板における放電生成物hS04の分布状
態を示す模式図、第3図は充填する二酸化ゲイ素微粉末
の造粒物の粒子径と放電容量、寿命性能との関係を示す
特性図、第4図は電解液中のコロイダルシリカ量と寿命
性能との関係を示す特性図、第5図は極板高さと寿命性
能との関係を示す特性図、第6図は極板高さが1000
1nの本発明による電池において電解液中のコロイダル
シリカ量と寿命性能との関係を示す特性図である。 1・・・クラッド式正極板、2ペ一スト式負極板、3・
・・セパレータ、4・・・充填造粒物グ11℃ 才21幻 第31W グ+回 0  101A代 ()  100jjに x  +ooop八 オシ1カ 漏1女市さ(k札)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、クラッド式正極板と負極板およびこれらの極板間に
    介在するセパレータとからなる極板群を備えた密閉形鉛
    電池において、セパレータと極板の隙間および極板群の
    周囲に二酸化ケイ素の微粉末の造粒物を充填し、これら
    極板群および造粒物に電解液を保持させたことを特徴と
    する密閉形クラッド式鉛電池。 2、二酸化ケイ素微粉末の造粒物の平均粒子径が500
    μm以上のものを用い、かつ電解液の増粘剤として、0
    .1〜9wt%のコロイダルシリカまたはアルミナを含
    む希硫酸を使用することを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の密閉形クラッド式鉛電池。 3、極板の高さが100mmをこえる電池において電解
    液の増粘剤として0.1%以上のコロイダルシリカまた
    はアルミナを含む希硫酸を使用することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の密閉形クラッド式鉛電池。
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